应用背景

珠江三角洲水资源配置工程由输水干线、深圳分干线、东莞分干线和南沙支线组成，输水线路总长度113.2km。实施该工程可有效解决受水区的缺水矛盾，提高供水安全性和应急备用保障能力，适当改善东江下游河道枯水期生态环境流量，对维护广州市南沙区、深圳及东莞市供水安全和经济社会可持续发展具有重要作用。

中国水电八局承建的珠江三角洲水资源配置工程土建施工A4标起点为佛山市顺德区勒流街道的LG05#工作井，线路向东布置，在龙洲公路南、北侧各布置一条输水隧洞，穿过佛江高速南水立交，并在伦教街道仕版村附近设置顺德应急分水口，线路向东南向下穿广州绕城高速，至LG08#工作井。

为响应建设方提出的“打造新时代生态智慧水利工程”的总体目标，从智慧设计、智慧施工与智慧运维的工程全生命周期出发，采用物联网、互联网、云平台、BIM+GIS等技术手段，开展“智慧工地”建设，实现本项目管理高效化、数字化、精细化、智慧化。

技术路线与目标

● 通过参数化建模和倾斜摄影形成BIM+GIS基础模型，基于模型轻量化技术和C/S架构研发BIM+GIS支撑平台，作为可视化应用和多源施工信息的载体；

● 通过UBW、自动化监测、高清视频监控等物联网技术手段布署智慧工地监控系统，实现对施工数据的自动采集与传输；

● 通过编码体系将施工数据、管理行为与BIM模型进行关联与融合，搭建基于BIM+GIS的智慧工地集成平台，实现施工全过程可视化动态监管。

应用成果

1 编码体系

为保证施工过程中的项目管理行为和智慧工地系统自动采集数据与BIM模型一一对应、自动关联，项目BIM团队制定了一套涵盖进度、质量、安全、成本的项目管理全要素信息编码库。

BIM模型编码以模型构件为对象，按不同专业归类，同时考虑施工区段和流水作业划分，细分到单元工程，为构件级的精细化管理奠定。

BIM+GIS场景与施工数据的融合

工作井地连墙单元模型编码

2 BIM+GIS基础模型

为实现不同专业间的协作，提高操作效率，BIM团队首先确定建模规则，统一建模基准，设置共享参数。

然后根据建模规则与统一编码体系建立构件属性信息完备的土建工程、机电工程、预埋件和场地布置BIM模型。

工作井BIM模型

同时收集地理信息，附加施工区域外扩200米倾斜摄影数据，形成输水工程全线GIS模型，每半年更新一次。

工作井周边倾斜摄影数据

3 BIM+GIS支撑平台

通过BIM轻量化、移动互联等核心技术，基于C/S架构，研发BIM+GIS支撑平台，实现BIM模型和GIS数据的在线轻量化。同时实现工程全线模型的整合，为全景浏览和信息集成提供三维场景支持和数据库支撑。

BIM+GIS平台—全景浏览

BIM+GIS平台—基于BIM模型的问题追踪

4 智慧工地物联网系统

针对工程特点，部署物联网系统，包括监控中心、空间人员定位、智能门禁、全景视频监控、施工智能用电监测、环境监测、盾构监控、龙门吊监测、搅拌站监测、车辆进出管理、运输车辆监测管理、试验室监控等13项子系统，对施工全过程进行全方位的监控与信息采集。

（1）监控中心

为满足智慧工地系统的日常运行及实时监控，建立监控中心。

监控中心内部

（2）人员定位系统

建设工程洞内及室外一体化无线网络定位系统，地面工程采用智能安全帽做人员区域定位，地下隧洞工程（暂定关键线路区段）采用UWB精准定位，实时精准定位、管理。

工作井内人员定位安装效果图

隧洞内人员定位安装效果图

（3）运输车辆监测

用GPS系统定位指定的车辆，集成实时数据到智慧工地系统，实现车辆运输与车辆进出的联合监管。

运输车辆GIS地图定位

（4）搅拌站监测系统

智慧工地系统中的搅拌站监测系统接入搅拌站本体监控设备，同步获取搅拌站相关的运行状态信息和材料配比参数，实时监控。

拌合站运行阶段视频监控

拌合站配料监测

5 基于BIM+GIS的智慧工地信息门户

在三维全景电子地图工作平台上制作标段三维全景电子模型，实现三维线路导览、整体面貌把控、关键指标查询、施工资源清点等功能，对施工全过程态势进行分析和预警。

智慧工地信息门户

总结和展望

本工程正处于建设高峰期，基于BIM+GIS的智慧工地全流程应用全面铺开，已完成编码体系建立、精准建模、BIM+GIS支撑平台的研发及上线、智慧工地物联网系统的部署，智慧工地信息门户也已研发并上线。目前已实现施工数据的自动化收集、施工过程全要素管理，获得了业主和监理的认可。项目BIM团队将在已有成果的基础上，继续开展数据挖掘、施工态势分析、智能预警等工作，为打造新时代生态智慧水利工程赋能。

文章来源：八局BIM

文字/图片：张朝阳、石永昌

编辑：BIM中心

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